1、第四單元 難溶電解質的沉淀溶解平衡,.,2,復習,1、什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？,一定溫度下，不能再溶解溶質的溶液叫飽和 溶液。能繼續(xù)溶解溶質的溶液叫不飽和溶液。,2、溶解性是指：_ 溶解性是物質的_性質。 溶解性大小跟 _有關。,一種物質溶解在另一種物質中的能力。,物理,溶質、溶劑的性質,.,3,物質的溶解性只是粗略的表示物質的溶解能力的強弱，為了精確表示物質的溶解能力，化學上引入了“溶解度”的概念。,.,4,固體物質的溶解度,定義：在一定溫度下，某固態(tài)物質在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質量。叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。,注意：條件：一定溫度。標準：100克溶劑 狀態(tài)：

2、飽和狀態(tài) 單位：克 任何物質的溶解是有條件的，在一定的條件下某物質的溶解量也是有限的，不存在無限可溶解的物質。,.,5,溶解度與溶解性的關系：20,.,6,陜西商洛柞水縣柞水溶洞,.,7,山東淄博博山溶洞,鐘乳石：是指碳酸鹽巖地區(qū)洞穴內在漫長地質歷史中和特定地質條件下形成的石鐘乳、石筍、石柱等不同形態(tài)碳酸鈣沉淀物的總稱，它的形成往往需要上萬年或幾十萬年時間。由于形成時間漫長，鐘乳石對遠古地質考察有著重要的研究價值。,.,8,當我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時，一定會驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會形成各種奇形異狀的溶洞。你知道它是如何形成的嗎？,.,9,Ca

3、CO3 Ca2+ + CO32-,2HCO3-,溶洞的形成：,質疑一：碳酸鈣是一種難溶物，為什么還會電離產(chǎn)生Ca2+ 和CO32-呢？難溶物是完全不溶于水嗎？,.,10,實驗操作 1.將少量PbI2（難溶于水）放入燒杯中，加入一定量水，用玻璃棒充分攪拌，靜置一段時間。 2.取少量上層清液加入試管中，逐滴加入硝酸銀溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象。,活動與探究,有黃色沉淀生成,AgI Agl,？,小資料： AgI是一種黃色沉淀,質疑二：上述實驗現(xiàn)象又為什么能發(fā)生呢？,.,11,25時，AgCl的溶解度為1.510-4g,1. 生成沉淀的離子反應能發(fā)生的原因？,生成物的溶解度很小,AgCl溶解度雖然很小，但并

4、不是絕對不溶，生成AgCl沉淀也有極少量的溶解。,思考以下問題,2. 沉淀是絕對不溶于水嗎？Ag+和Cl-的反應真能進行到底嗎？,.,12,AgCl(s) Ag(aq) + 2Cl-（aq),AgCl在水中溶解平衡,溶解,沉淀,在水分子的作用下，少量Ag和 Cl- 脫離AgCl 表面溶入水中；溶液中的Ag和 Cl- 受AgCl表面正負離子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀。當這兩個過程速率相等時，Ag和 Cl-的沉淀與AgCl固體的溶解達到平衡狀態(tài)即達到沉淀溶解平衡狀態(tài). 固AgCl體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：,.,13,3、在上述可逆反應中，我們把正反應的速率（v正）看成AgCl的溶解過

5、程，正反應速率（v逆）看成Ag+和Cl-結合成AgCl的過程，那么，請大家畫出將AgCl固體投入水中后，v正和v逆隨時間的變化曲線。,試通過這個圖像和課本上的內容，歸納總結出沉淀溶解平衡的形成過程。,.,14,一定溫度下，將難溶物質溶于水中，當v（溶解）v(沉淀）時，形成飽和溶液，達到平衡狀態(tài)。這種平衡叫沉淀溶解平衡。,Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq),AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq),一、沉淀溶解平衡,1、定義,只有在飽和溶液中才存在這個動態(tài)溶解平衡！,.,15,沉淀溶解平衡表達式：,對比電離方程式：,PbI2:,AgCl:,Cu(OH)2:,溶解平衡在電解質右下

6、方注明s，電離平衡注明的是aq，如果是難溶強電解質如AgCl、BaSO4、CaCO3只有沉淀溶解平衡，沒有電離平衡。,.,16,動：動態(tài)平衡，溶解和沉淀仍在進行,定：指沉淀的量保持不變，溶液中各離子 濃度保持不變,變：當條件改變時，溶解平衡將發(fā)生移動,逆：溶解和沉淀互為可逆過程,2、特征：逆、動、等、定、變,沉淀溶解平衡和化學平衡、電離平衡一樣，符合平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。,.,17,不移動,不變,不變,不變,不變,正反應,正反應,正反應,正反應,逆反應,逆反應,增大,增大,增大,增大,增大,增大,減小,減小,減小,減小,3、影響因素,.,18,3、影響難溶電解質溶解平衡的因素

7、,a、濃度：加水，平衡向溶解方向移動。,b、溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。,c、同離子效應：增加與難溶電解質相同的離子， 平衡向沉淀方向移動。,d、化學反應：反應消耗難溶電解質的離子，平衡 向溶解方向移動。,內因：電解質本身的性質,絕大多數(shù)固體的溶解度隨溫度的升高而增大，但Ca(OH)2的溶解度隨著溫度的升高而減小,特別提醒,.,19,練習,.,20,思考：,在學習化學平衡、電離平衡和水解平衡時，我們學到了一個衡量平衡進行程度的量叫什么？如何列表達式？,難溶電解質沉淀溶解平衡過程也一樣有平衡常數(shù)，請結合之前學到水的離子積及平衡常數(shù)，寫出AgCl的溶解平衡常數(shù)的表達式。,.,21,1、定義

8、：,用于描述難溶電解質在水中的沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。 用Ksp表示,反映了難溶電解質在水中的溶解能力。,二、溶度積常數(shù)（溶度積）,2、意義：,一般難溶電解質： AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq),Ksp = cm(An+)cn(Bm-),.,22,常見難溶電解質的溶度積常數(shù)和溶解度（25）,定性比較，感受溶度積常數(shù)與難溶物在水中溶解能力的關系。,？,Ksp的大小反映了難溶電解質在水中的溶解能力。,.,23,化學式組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時，Ksp數(shù)值越大，難溶電解質在水中的溶解能力越大。,根據(jù)KSP的大小比較難溶電解質的溶解能力,化學式組成不相同時，利用Ksp計算溶液中

9、的離子濃度來比較難溶電解質的溶解能力,想一想：有人說Ksp越小，其物質的溶解度 就越小，你認為正確嗎？,.,24,溶液過飽和，有沉淀析出,溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài),溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質,溶液中有關離子濃度冪的乘積離子積QC,3、溶度積規(guī)則,溶液過飽和,有沉淀生成,處于沉淀溶解平衡,溶液不飽和，若加入固體將溶解,.,25,在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/LAgNO3溶液，下列說法正確的是(AgCl 的Ksp=1.810-10) （ ） A、有AgCl沉淀析出 B、無AgCl沉淀 C、無法確定 D、有沉淀但不是AgCl,A,c(C

10、l-)=(0.010.1) 0.101 = 9.910-3mol/L,c(Ag+)=(0.010.001) 0.101 = 9.910-5mol/L,Qc =9.910-39.910-5 = 9.810-7 Ksp,練習,.,26,如果在0.1molL-1的Cl-和I-的溶液中加入AgNO3溶液，先沉淀何物？,Ksp（AgCl）=1.810-10 Ksp（AgI）=8.510-17,沉淀次序：同類型的， Ksp小的先沉淀,.,27,小結 溶度積規(guī)則應用,判斷沉淀能否生成：,判斷沉淀生成的先后順序：,Ksp越小的沉淀越先生成,只要根據(jù)溶液中離子濃度，使 Qc Ksp, 就可以使產(chǎn)生沉淀。,.,2

11、8,4、影響因素,只與難溶電解質本身的性質和溫度有關。 與溶液濃度無關。,.,29,下列說法正確的是（ ） A.在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的 乘積是一個常數(shù)； B.AgCl的Ksp=1.810-10 molL-1，在任何含 AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl- 濃度的乘積等于1.810-10 molL-1； C.溫度一定時，當溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于 Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液； D向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。,C,練習,.,30,例1. 已知室溫下PbI2的溶度積為7.110-9，求飽和溶液中Pb2+和

12、I-的濃度;在c(I-)=0.1molL-1的溶液中, Pb2+的濃度最大可達到多少?,Ksp c (Pb2+) c2(I-),（1）已知溶度積求離子濃度：,PbI2 Pb2+ 2I-,解：,c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.110-9/0.12 =7.110-7molL-1,即：該溶液里允許Pb2+的最大濃度為7.110-7molL-1,5.溶度積（Ksp）的應用,.,31,AgCl在水中存在沉淀溶解平衡： AgCl Ag+Cl- 25時，Ksp（AgCl）=1.810-10。 現(xiàn)將足量AgCl分別放入：100mL蒸餾水中；100mL 0.1mol/L鹽酸中；100mL0.1

13、mol/L AlCl3溶液中；100mL0.1mol/L MgCl2溶液中。充分攪拌后，相同溫度下，c（Ag+）由大到小的順序是 （填寫序號）。在0.1 AlCl3溶液中，c（Ag+）最大可達到 mol/L。,？,.,32,（2）利用溶度積判斷沉淀的溶解與生成 例2：將等體積410-3mol/L的AgNO3溶液和410-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？已Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12,解：等體積混合后， c 2(Ag+) c(CrO42-) =(410-3)/2 2(410-3)/2 = 810-9 9.010-12 ，所以有析出Ag2CrO4沉淀。

14、,.,33,下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？ （1）往盛有1.0 L純水中加入0.1 mL濃度為0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3； （2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0 mol /L 呢？,Ca2+ = CO32- = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Q= Ca2+CO32- = 10-12 Ksp（CaCO3）=4.96 10-9 因此無 CaCO3沉淀生成。,Ca2+CO32- = 10-4 mol /L Q = Ca2+CO32- = 10-8 Ksp （CaCO3） 因此有CaCO3沉淀生成。,大展身手,.,34,例3、已

15、知Ksp,AgCl 1.56 10-10，試求AgCl溶解度（用g/L表示）,解：（1）設AgCl的濃度為c（molL),則： AgCl Ag+ + Cl- 平衡 c c,（3）利用溶度積計算難溶物的溶解度,Ksp=C2,C= 1.25 10-5mol/L,S=C M=1.2510-5mol/L143.5g/mol=1.7910-3g/L,.,35,例4. 已知298K時， MgCO3的 Ksp = 6.8210-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001molL-1，c(CO32-) = 0.0001molL-1，此時Mg2+和CO32-能否共存？,（4）利用溶度積判斷離子共存：,解：,c(Mg

16、2+) c(CO32-) = (0.0001)2 =110-8,MgCO3 Mg2+ + CO32-,110-8 6.8210-6,所以，此時Mg2+和CO32-能共存,.,36,請應用沉淀溶解平衡的原理解釋以下現(xiàn)象： 1、如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應盡快用5.0%的Na2SO4給患者洗胃。 2、精制食鹽水時，可加入適量的NaOH溶液除去NaCl中的鎂離子 3、將溶液的pH調節(jié)到3-4，可除去CuSO4溶液中的鐵離子。,由于C(SO42-)增大,QcKsp,生成BaSO4沉淀,C(Ba2+)減小,毒性減弱.,三、沉淀溶解平衡的應用,.,37,學以 致用,醫(yī)學上救治可溶性鋇鹽中毒，一般用5

17、.0的Na2SO4溶液給患者洗胃。,c(Ba2+)=(1.110-10)/ 0.38 =2.910-10(mol/L) 因為剩余的c(Ba2+) 10-4mol/L， 所以有效除去了誤食的Ba2+。,已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10 ，5% 的Na2SO4溶液中的c(SO42-)0.38mol/L，請通過計算說明當胃液中的SO42-離子濃度達到該數(shù)值時，能否有效解毒呢 ?,資料：當胃中的Ba2+濃度約小于10-4 mol/L時，可以達到解毒的目的。,.,38,CuSO4(aq) 含F(xiàn)e 3+,Cu(OH)2或Cu2(OH2)CO3,調節(jié)溶液PH=3-4,Cu 2+ Fe(OH)3,

18、除去CuSO4溶液中的Fe 3+,由于加入的物質與H+反應，使H+濃度逐漸減小，溶液中的C(OH-)逐漸增大,C(OH-)C(Fe3+) Ksp Fe(OH)3 C(OH-)C(Cu2+)KspCu(OH)2 、 Fe(OH)3、Cu(OH)2均可以沉淀出來.由于Fe(OH)3的溶解 度更小， Cu(OH)2 逐漸向Fe(OH)3轉化，所以只要控制 溶液的PH為3-4 ，F(xiàn)e(OH)3可以完全沉淀出來。,.,39,在粗制的膽礬晶體（CuSO45H2O）中常含有雜質Fe2+。在提純時，為了除去Fe2+ ，常加入少量H2O2，使Fe2+氧化為Fe3+，然后再加入一些物質到溶液中調節(jié)PH=4，可以達

19、到除去鐵離子而不損失硫酸銅的目的，試解釋原因。,Ksp （Fe(OH)3）=2.610 -39； Ksp （Fe(OH)2）=4.8710 -17。,.,40,（1）意義：在物質的檢驗、提純及工廠廢水的處理等方面有重要意義。 （2）方法： A、調節(jié)PH法 B、加沉淀劑法 （3）原則：生成沉淀的反應能發(fā)生，且進行得越完全越好,1、沉淀的生成,原理：Qc Ksp,.,41,試從理論上證明能否用硝酸銀溶液可以將氯離子和鉻酸根離子分別沉淀而進行分離。（提示：假設氯離子和鉻酸根離子濃度都是0.1molL1,已知Ksp AgCl=1.810 -10； Ksp Ag2CrO4=8.810 -12。）,求開始

20、沉淀和沉淀完全的離子濃度。,.,42,1、沉淀的生成,（1）應用：生成難溶電解質的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學研究中除雜或提純物質的重要方法之一。,.,43,工業(yè)廢水的處理,工業(yè)廢水,硫化物等,重金屬離子（如Cu2+、Hg2+等）轉化成沉淀,.,44,（2）方法, 調pH值法,如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調 pH值至78,Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4, 加沉淀劑法 如：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀劑,Cu2+S2= CuS Hg2+S2= HgS,.,45,思考與交流,1、如果要除去某溶液中的SO42-，你選擇加 入鋇鹽還是鈣鹽？為什

21、么？,加入鋇鹽，因為BaSO4比CaSO4更難溶，使用鋇鹽可使SO42-沉淀更完全,2、以你現(xiàn)有的知識，你認為判斷沉淀能否生成可從哪方面考慮？是否可能使要除去的離子通過沉淀反應全部除去？說明原因。,從溶解度方面可判斷沉淀能否生成，不可能使要除去的離子通過沉淀完全除去,.,46,2、齲齒和含氟牙膏,（1）鈣、磷在骨骼牙齒中的存在形式,Ca5（PO4）3OH,羥基磷酸鈣,（2）存在的溶解平衡,.,47,（3）吃糖為何會出現(xiàn)齲齒？,沉淀溶解平衡理論,（4）含氟牙膏的使用,氟磷酸鈣更能抵抗酸的侵蝕，使牙齒更堅固,注：氟過量會導致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏,提示:糖在

22、酶的作用下產(chǎn)生了一種有機弱酸,.,48,（實驗34、35沉淀轉化）,.,49,AgCl + I- AgI + Cl-,現(xiàn) 象： 白色黃色黑色 沉淀轉化方向： AgCl AgIAg2S 溶解度： AgCl AgI Ag2S,3、沉淀的轉化,AgI + S2- Ag2S + I-,規(guī)律:一般溶解能力相對較強的物質易轉化為溶解能力相對較弱的物質,實質:,沉淀溶解平衡的移動,.,50,沉淀的轉化示意圖,KI = I- + K+,+,AgI(S),KSP(AgCl)=1.8*10-10,KSP(AgI)=8.3*10-17,.,51,有黑色沉淀析出,黑色沉淀沒變化,黑色沉淀沒變化,逆向進行，有何現(xiàn)象？,思考與交流:從實驗中可以得到什么結論？,沉淀轉化的實質：,.,52, 沉淀的轉化的實質：使溶液中的離子濃度更小, 沉淀轉化的應用, 鍋爐除水垢（CaSO4）, 一些自然現(xiàn)象的解釋,沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉化，兩者差別越大，轉化越容易。,.,53,鍋爐水垢既會降低燃料